动脉粥样硬化中c-Ski与PI3K/Gli2互作抑制血管平滑肌细胞增殖的分子机制研究

The proliferation of vascular smooth muscle cell (VSMC) plays key roles in the development of intimal hyperplasia which is a hallmark of atherosclerosis (AS). Previously, we have found an endogenous molecule c-Ski exerts an inhibitory effect on VSMC proliferation via suppressing autophagy,but the molecular mechanism has not been elucidated. In further investigation, we found that c-Ski interacts with PI3K and Gli2 respectively, and enhances AKT phosphorylation which is a downstream of PI3K and suppresses the autophagy-associated gene Atg5 and Beclin1 which may be two novel target genes of Gli2. Accordingly, we speculate that c-Ski interacts with PI3K and Gli2 to inhibits autophagy and the autophagy-induced VSMC via enhancing “PI3K-AKT-mTOR"pathway while suppressing “Gli2-Atg5/Beclin1” mechanism. Accordingly, in the present study, we plan to elucidate the way and key amino residues for c-Ski－PI3K and c-Ski－Gli2 interaction, and verify the hypothesis described above via gene expression regulation research, signal pathway detection in vitro and in vivo. In addition, we will try to a functional c-Ski molecule and verify its anti-AS effect in animal models. This study will provide insight of VSMC proliferation and may demonstrate a novel endogenous potential anti-AS molecule.

血管平滑肌细胞（VSMC）增殖是动脉粥样硬化（AS）发生发展的关键环节。我们前期已发现VSMC内源性分子c-Ski能通过抑制自噬而抑制VSMC增殖，但机制不清。进一步研究提示c-Ski与PI3K、Gli2存在互作并伴随AKT磷酸化增强和自噬相关基因Atg5、Beclin1表达下调，我们推测：c-Ski与PI3K、Gli2互作可能通过PI3K-AKT-mTOR通路及抑制Gli2对自噬相关基因Atg5、Beclin1的转录激活两个机制共同抑制了VSMC的自噬及其诱导的增殖。因此，本研究拟对c-Ski与PI3K、Gli2互作的亚细胞定位、关键位点进行解析，并借助基因表达调控研究、VSMC增殖相关功能检测及动物模型证实假设，进而根据c-Ski功能位点设计功能性c-Ski脂质体基因递送系统以尝试治疗学初探。旨在全面发现和证实c-Ski这一新的抗动脉粥样硬化的潜在分子，为临床诊治新策略的提出奠定基础。

动脉粥样硬化是诸多血管疾病的共同病理过程。我们前期已发现内源性分子c-Ski能通过抑制血管平滑肌细胞异常增殖而阻遏动脉粥样硬化的进程，但机制不清。本研究的主要研究内容即探索其具体作用机制及上、下游调控机理，以期进一步研发该内源性保护因素的临床潜在应用价值。通过本项目的研究，我们获得的主要结果及意义为：1、 建立了动脉粥样硬化关键细胞血管平滑肌细胞（小鼠来源）的原代培养模型、动脉粥样硬化所致主动脉夹层小鼠模型、临床主动脉夹层血管组织及血液标本有效采集方式这一“临床-基础-临床”关于动脉粥样硬化的闭环研究体系及方法。这为研究同行进行相关研究提供了有效可行的细胞及动物模型，也为进一步深入开展分子机制探索及对临床诊、治新策略的提出均奠定了基础。2、聚焦c-Ski，深入阐明了c-Ski作为动脉粥样硬化内源性保护分子的生物学效应及分子机理。证实：c-Ski通过分别与PI3K及Gli2互作而抑制损伤性自噬及其引起血管平滑肌细胞增殖。同时，诱发动脉粥样硬化的明确高危因素如PDGF/oxLDL等可显著降低c-Ski的表达，其机制主要是集中在对c-Ski的翻译和翻译后水平的调控。这一研究新鉴定出了又一抗动脉粥样硬化的内源性因子，为后续基于c-Ski生物活性肽的研发和应用提供了支撑；为动脉粥样硬化的干预提供了潜在新靶点。3、 发现了基于动脉粥样硬化的获得性主动脉夹层发生的新线索。主动脉夹层的发生有遗传性、外伤性、获得性等方式，其中以动脉粥样硬化这一慢性血管病变因素导致的主动脉夹层发病率逐年上升,其发病凶险，死亡率极高。我们在初步研究中发现：在这类主动脉夹层患者外周血中有一群特异的单核细胞可能密切参与到该类主动脉夹层的发生发展过程中。 这一新的科学问题是在本课题研究过程中的新发现，将有望发现获得性主动脉夹层的病因学机理，并进而发现其潜在预警实验室检测指标，对该疾病的诊、治将具有重要意义。